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针对船舶运动的非线性本质，为舵鳍联合系统建立了具有通用性的非线性数学模型。首先基于MMG（Ship Manoeuvring Mathematical Model Group）的建模思想，建立一个包含风、浪、流干扰的4自由度舵鳍联合非线性数学模型，并详细给出了模型涉及的参数及流体动力导数的计算公式。然后利用该模型对“Hual Trooper”号汽车运输船及“Belnor”号散货运输船进行回转试验及Z形试验的仿真，得到了一系列与实船试验曲线接近的仿真曲线。仿真结果说明了该模型的正确性和工程可行性。